解決方案 | “郵票式”SOM模組系統(tǒng)：千兆工業(yè)以太網(wǎng)解決方案

過去十年中，工業(yè)自動化進(jìn)步的驅(qū)動力無疑是通過總線系統(tǒng)對自動化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化。隨著機(jī)器、設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器各設(shè)備之間的互聯(lián)能力的增強(qiáng)，它們能夠高效地協(xié)同工作。在日益數(shù)字化的工業(yè)時代，網(wǎng)絡(luò)功能對于工業(yè)設(shè)備和裝置來說變得至關(guān)重要。鑒于工業(yè)以太網(wǎng)的高速性、穩(wěn)健性和可擴(kuò)展性，在可預(yù)見的未來，工業(yè)以太網(wǎng)或?qū)⒅鲗?dǎo)自動化連接市場。

為了滿足不斷變化的市場需求，企業(yè)需要高效、靈活且可靠的硬件解決方案。在此背景下，瑞薩推出了經(jīng)過驗證的“郵票式”MPU模組系統(tǒng)（SOM，System on Module）千兆工業(yè)以太網(wǎng)解決方案。那么，什么是“郵票式”SOM，又為何它如此受到工業(yè)市場青睞？讓我們深入了解瑞薩的這款產(chǎn)品，并揭示其背后的技術(shù)奧秘。

解析“郵票式”SOM的構(gòu)成

所謂的“郵票式”SOM，就像信件上的“郵票”一樣，這種模組系統(tǒng)設(shè)計得小巧、整潔，可直接焊接在客戶的擴(kuò)展板上。這為客戶提供了極大的方便，允許他們圍繞核心SOM構(gòu)建自己的特定外圍設(shè)備，從而更靈活地滿足其特定應(yīng)用需求。此外，這種設(shè)計意味著模組系統(tǒng)已經(jīng)包含了所有必要的核心組件，并已進(jìn)行了全面驗證，從而確保性能和可靠性。

系統(tǒng)框圖

該SOM模塊采用了RZ/N2L MPU，集成了R1EX24016ASAS0I串行接口EEPROM、16MB QSPI閃存+32MB SDRAM、2個千兆工業(yè)以太網(wǎng)接口，此外還有瑞薩的DA9083電源管理IC、SLG46117 GreenPAK器件等。圍繞此類解決方案，瑞薩提供這種模塊和擴(kuò)展板，大大縮短了用戶的上市時間，降低了開發(fā)成本和風(fēng)險。

瑞薩的SOM系統(tǒng)模塊的核心正是RZ/N2L MPU，通過RZ/N2L和RZ/T2M MPU的專用PMIC OTP設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)3.3V單電源供電。

RZ/N2L是一款專門用于工業(yè)以太網(wǎng)通信的微處理器單元（MPU），內(nèi)置了支持TSN的三端口千兆以太網(wǎng)交換機(jī)和EtherCAT從控制器，兼容EtherCAT、PROFINET RT/IRT、EtherNet/IP、OPC UA等主流工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議。還支持時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）這一日益受到歡迎的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，從而確保了實時通信的流暢和準(zhǔn)確。

RZ/N2L的功能并不止于此。RZ/N2L具有并行和串行主機(jī)接口，允許它直接連接并快速訪問外部應(yīng)用主機(jī)CPU，從而為外部應(yīng)用提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。此MPU圍繞Arm Cortex-R52構(gòu)建，其最大工作頻率達(dá)到400 MHz，保證了高效的運(yùn)算能力。此外，RZ/N2L集成了大容量ECC RAM、ΔΣ I/F、A/D轉(zhuǎn)換器和PWM定時器等外設(shè)功能，增強(qiáng)了其多功能性。

SOM解決方案將非常適合那些需要高達(dá)2x千兆工業(yè)以太網(wǎng)及獨(dú)立外設(shè)且希望大大縮短上市時間、降低開發(fā)工作量并降低風(fēng)險的工業(yè)客戶。

結(jié)語

工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)革命的關(guān)鍵部分。當(dāng)我們談?wù)摴I(yè)4.0、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）時，我們其實在描述的是工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)給這些概念帶來的現(xiàn)實可能性。據(jù)Global Market Insights的研究報告，到2032年，工業(yè)以太網(wǎng)市場規(guī)模就有望達(dá)到3500億美元。這樣的規(guī)模不僅表明了它在工業(yè)應(yīng)用中的廣泛性，也反映了全球范圍內(nèi)對這種技術(shù)的巨大需求。

瑞薩的千兆工業(yè)以太網(wǎng)SOM解決方案將為工業(yè)設(shè)備注入強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，為實時通信提供穩(wěn)健的支持，幫助工業(yè)客戶實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率、更低的運(yùn)營成本，以及更高的市場競爭力。更多內(nèi)容，您可點擊文末閱讀原文查看。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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